江西省通途路橋工程有限公司，江西 南昌 330200

1 工程概況

該橋梁全長147.724m，橋梁正交。橋梁上部結構形式為1m×91.00m 汽車柔性吊橋，上部矢高f=9.10m，矢跨比f/L=1/10，索塔采用鋼筋混凝土門式剛架結構，橋塔基礎為重力式擴大基礎，兩側岸錨碇采用重力式錨碇。技術標準：汽車荷載：單車（車貨總重）30t。

2 Midas Civil 模型計算

2.1 Midas Civil 模型

采用Midas Civil 計算橋梁在公路二級荷載作用下［1］，計算橋梁的受力狀況，以此確定荷載試驗最不利截面，橋梁Midas Civil 模型圖下圖所示：

圖1 橋梁Midas Civil 模型（單位：cm）

2.2 計算結果及分析

參考承載力評定規(guī)程規(guī)定，通過計算選取本柔性吊橋最不利受力的截面。采用Midas Civil 對本柔性吊橋進行結構計算分析［2］，計算時采用單車（車貨總重）30t 荷載等效的加載車輛［3］。

本次試驗選取1#索塔軸向內(nèi)力（J1），L/4 截面（J2 和L1截面）、L/2 截面（J3 和L2 截面），位置示意圖所示。

圖2 測試截面（單位：cm）

3 檢測目的

荷載試驗主要測量橋跨結構內(nèi)力與變形，從而對橋梁的承載力和工作特性進行評定。結構在自重、汽車荷載或人群荷載作用下，把控制斷面應力和撓度與理論計算值進行對比分析，判定其是否滿足規(guī)范設計要求，為橋梁的后期運營及養(yǎng)護提供技術支持。

4 靜載試驗

4.1 加載方案設計

4.1.1 試驗荷載確定

根據(jù)荷載試驗相關規(guī)范規(guī)定，選取最不利截面位置，將單車（車貨總重）30t（含汽車沖擊力）計算作為設計控制值。為達到荷載試驗效果，以汽車荷載效應與設計效應做比較，并采用靜載試驗效率ηq進行控制。

4.1.2 荷載試驗效率

靜力荷載試驗效率ηq是控制斷面在等效汽車荷載作用下與設計荷載作用下的比值。為能使橋梁荷載試驗反應現(xiàn)運營的橋梁的受力特性，規(guī)范要求采用較高的等效加載效率。

表1 現(xiàn)場試驗加載效率匯總表

4.2 荷載試驗分析

4.2.1 校驗系數(shù)

為了檢驗等效汽車荷載與理論計算值的差異，采用效應校驗系數(shù)ζ 進行分析：

式中：

Se：荷載試驗作用下主要測點的實測彈性變形值或應變值；

Ss：荷載試驗作用下主要測點的理論計算變形值或應變值。

測點校驗系數(shù)ζ 是評定橋梁的工作特性，確定本橋其承載能力的重要標準，規(guī)范要求校驗系數(shù)ζ≤1.0。

綜合本次荷載采集數(shù)據(jù)，分析J1～J3 截面的主要應變和撓度測點在各自最不利加載工況下的應變和撓度校驗系數(shù)，相關數(shù)據(jù)見表2、表3 所示。

表2 應變校驗系數(shù)結果匯總表

表3 撓度校驗系數(shù)結果匯總表

由表2 及表3 得出，J1～J3 斷面應變校驗系數(shù)值在0.39～0.93之間，撓度校驗系數(shù)值為0.27～0.95 之間，均＜1.00，表明在相當于單車（車貨總重）30t 荷載的作用下上部結構強度和剛度滿足正常的使用要求。

4.2.2 殘余變形（應變）分析

根據(jù)量測數(shù)據(jù)作下列計算

總變形（或總應變）St=Sl-Si

彈性變形（或彈性應變）Se=Sl-Su

殘余變形（或殘余應變）Sp=St-Se=Su-Si

式中：Si——加載前測值；

St——加載達到穩(wěn)定時測值；

Su——卸載后達到穩(wěn)定時測值。

引入相對殘余變形（或應變）的概念描述結構整體或局部進入塑性工作狀態(tài)的程度。相對殘余變形（或應變）按下式計算：

式中：S＇p——相對殘余變形（或應變），Sp、St 同上。

表4 相對殘余應變結果匯總表

表5 相對殘余變位結果匯總表

依據(jù)本次汽車荷載試驗檢測數(shù)據(jù)，分析J1～J3 控制斷面的主要應變測點在各自最不利加載工況下的相對殘余應變及位移測點在各自最不利加載工況下的相對殘余變位，結果匯總見表4、表5。

結合表4 及表5 可知，橋跨J1～J3 截面相對殘余應變數(shù)值在0.0%～1.2%之間，相對殘余變位數(shù)值在0.8%～13.9%之間，均符合公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程，小于20%的要求。表明本橋在等下汽車荷載作用下，具有良好的彈性復原能力。

5 動載試驗

本次試驗主要目的為測試結構的基頻和沖擊系數(shù)。

5.1 汽車動荷載數(shù)據(jù)分析

表6 結構基頻測定值與理論計算值對比表

由表6 可以看出，本結構在汽車跑車作用下結構的豎向基頻與計算基頻值相比大于1，依據(jù)承載能力評定規(guī)程規(guī)定，說明該橋的結構豎向剛度良好。

5.2 本橋沖擊系數(shù)分析

根據(jù)車輛以不同的車速勻速駛過橋面時，測試截面的實測沖擊系數(shù)如表7 所示。

表7 不同車速下的實測沖擊系數(shù)

由上表可知，本橋橋跨結構橫梁實測結構沖擊系數(shù)在0.03～0.04之間，縱梁實測結構沖擊系數(shù)在0.02～0.03之間，實測數(shù)值均小于理論數(shù)值。

6 結論

（1）經(jīng)橋梁動荷載試驗（車貨總重）30t 數(shù)據(jù)表明，橋梁的測試參數(shù)滿足設計標準，能按設計正常使用。

（2）該橋結構豎向基頻值與理論計算值的比值大于1.0，依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTGT J21-2011），該橋豎向剛度較好；本橋橋跨結構橫梁實測結構沖擊系數(shù)在0.03～0.04之間，縱梁實測結構沖擊系數(shù)在0.02～0.03之間，實測數(shù)值均小于理論數(shù)值。